CN110016026A

CN110016026A - 一类具有抗肿瘤活性的嘧啶并吡啶酮类化合物、制备方法和用途

Info

Publication number: CN110016026A
Application number: CN201910016655.0A
Authority: CN
Inventors: 王慧
Original assignee: Rudong Ling Da Biological Medicine Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Lingji Biotechnology Co ltd
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2019-07-16
Anticipated expiration: 2039-01-08
Also published as: CN110016026B

Abstract

本发明公开了一类具有抗肿瘤活性的嘧啶并吡啶酮类化合物、制备方法和用途，一种如通式I所示的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物、或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药、其制备方法及在药学上的应用，其中各基团的定义如说明书中所述。

Description

一类具有抗肿瘤活性的嘧啶并吡啶酮类化合物、制备方法和用途

技术领域

本发明属于药物化学领域，具体地，涉及一类具有抗肿瘤活性的氘代嘧啶并吡啶酮类酪氨酸激酶抑制剂化合物、制备方法和用途。

背景技术

受体酪氨酸激酶的异常表达激活或基因突变在肿瘤的发生、发展、侵袭转移和耐药性产生等各个环节均发挥关键作用，以成为抗肿瘤药物研发的重要靶点。其中，成纤维生长因子受体(FGFR)是酪氨酸激酶家族的重要成员，主要包括FGFR1、FGFR2、FGFR3和FGFR4四种亚型。由于基因扩增、突变、融合或配体诱导等原因，FGFR各成员持续激活，诱导肿瘤细胞增殖、侵袭，促进血管生成并促进肿瘤恶化。FGFRs在多种肿瘤中高表达并异常激活，并且与肿瘤病人的不良预后密切相关。因此，FGFRs被公认为是抗肿瘤重要靶点，FGFR小分子抑制剂的研发逐步受到越来越多的关注。靶向成纤维细胞生长因子受体FGFR很可能成为多种肿瘤治疗的新策略，近年来引起各大制药公司的广泛关注。但是，现有FGFR抑制剂类化合物如BGJ398、AZD4547、AP24534、BLU9931等普遍存在或靶点选择性差、或靶点抑制活性不高、或化合物药代性质较差、或容易产生突变耐药等问题，导致FGFR抑制剂类化合物的临床应用受阻。因此，发现和寻找新一代FGFR选择性、高活性、高成药性的新型化合物成为当前一大热点。

发明内容

本发明需要解决的技术问题之一是提供一种新型的氘代嘧啶并吡啶酮类FGFR激酶不可逆抑制剂，用于制备肿瘤治疗药物。

解决上述技术问题的方案如下：

具有式I所示的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，

式中：

R1a、R1b、R1c、R2、R4a,R4b,R4c,R6a,R6b,R6c,R10a、R10b、R11a、R11b、R12a、R12b、R13a、R13b各自独立地选自氢、氘；R3、R5,R7a、R7b、R8a、R8b、R9a、R9b、R14a、R14b、R14c各自独立地选自氢、氟、氘；

进一步的实施方式中，通式(I)所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R1a、R1b、R1c独立地优选自氢、氘；

在另一实施方式中，通式(I)所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R7a、R7b、R8a、R8b、R9a、R9b独立地优选自氢、氟、氘；

在另一实施方式中，通式(I)所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R10a、R10b、R11a、R11b、R12a、R12b、R13a、R13b独立地优选自氢、氘；

在另一实施方式中，通式(I)所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R14a、R14b、R14c独立地优选自氢、氟、氘；

在另一实施方式中，通式(I)所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R2、R3、R5独立地优选自氢、氘；

在最优的实施方式中，通式(I)所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于，所述的化合物至少含有一个氘原子；

一种制备式I化合物的方法，其特征在于，所述方法包括步骤a-d：

a)将通式(A)化合物与单保护哌嗪取代的卤代或甲磺酸酯基烷基化合物在碱催化下进行取代反应制备得到通式(B)化合物；和

b)将通式(B)化合物与甲胺类化合物在碱或者过渡金属催化剂存在的反应条件下进行取代反应或偶联反应，得到通式(C)化合物；和

c)将通式(C)化合物在适当条件下脱除保护基得到通式化合物(D)；和

d)将通式化合物(D)与丙烯酸或者丙烯酰氯类化合物在碱催化或者缩合试剂存在条件下发生缩合反应制备得到通式(I)化合物。

各式中，LG代表离去基团，如卤素、砜基、亚砜基、磺酸酯基等，其他各基团的定义如上所述；

优选地，所述步骤a)、b)、c)、d)各自在溶剂中进行，且所述溶剂选自下组：水、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、乙二醇甲醚、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜，四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氧六环，或其组合物。

优选地，所述过渡金属催化剂选自下组：三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd₂(dba)₃)、四(三苯基膦)钯(Pd(PPh₃)₄)、醋酸钯、氯化钯、二氯二(三苯基膦)钯、三氟醋酸钯、三苯基膦醋酸钯、[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、双(三邻苯甲基膦)二氯化钯、1，2-二(二苯基膦基)乙烷二氯化钯，或其组合物；所述催化剂配体选自下组：三叔丁基膦、四氟硼酸三叔丁基膦、三正丁基膦、三苯基膦、三对苯甲基膦、三环己基膦、三邻苯甲基膦，或其组合物。

优选地，所述缩合试剂选自下组：二环己基碳二亚胺DCC、二异丙基碳二亚胺DIC、N，N-羰基二咪唑CDI、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺EDCI、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑HOAt、1-羟基苯并三唑HOBt、N-羟基琥珀酰亚胺HOSu、苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐BOP、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷PyBOP、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯HATU、O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸TBTU、O-[(乙氧基羰基)氰基甲胺]-N,N,N',N'-四甲基硫尿四氟硼酸盐TOTU等，或其组合物。

优选地，所述无机碱选自下组：氢化钠、氢氧化钾、醋酸钠、醋酸钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氟化钾、氟化铯、磷酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠，或其组合物；所述有机碱选自下组：吡啶，三乙胺，N，N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、六甲基二硅基锂、六甲基二硅基钠、二甲基吡啶，或其组合物。

优选地，所述酸选自下组：盐酸、硫酸、磷酸、甲磺酸、甲苯磺酸、三氟乙酸、甲酸、乙酸，三氟甲磺酸或其组合物。

本发明提供的一类通式(I)优选化合物，包括但不限于以下结构：

本发明的另一目的是提供一种治疗或预防肿瘤的药物及其组合物。实现上述目的的技术方案如下：

一种治疗肿瘤的药物组合物，其由上述通式(I)所示的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药与药学上可接受的载体组成。

本发明的另一目的是提供一种上述化合物的用途。实现上述目的的技术方案如下：

所述通式(I)所示的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药在制备预防或治疗抗肿瘤药物中的应用。

所述肿瘤为非小细胞肺癌、小细胞肺癌、肺腺癌、肺鳞癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、皮肤癌、胃癌、肠癌、胆管癌、脑癌、白血病、淋巴癌、鼻咽癌等中的任一种。

本发明涉及具有通式(I)结构特征的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，可以抑制多种肿瘤细胞的生长，是一类全新作用机制的治疗药物。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合、从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅在此不再一一累述。

具体实施方式

本发明人经过长期而深入的研究，制备了一类具有式I所示结构新颖的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，并发现其具有较好的FGFR激酶抑制活性,且所述的化合物在极低浓度(可低至≤10nmol/L)下，即对FGFR激酶产生特异性不可逆抑制作用，抑制活性相当优异，因而可以用于治疗与FGFR激酶突变或表达量异常引起的相关疾病如肿瘤。基于上述发现，发明人完成了本发明。

术语

除非另有定义，否则本文所有科技术语具有的涵义与权利要求主题所属领域技术人员通常理解的涵义相同。除非另有说明，本文全文引用的所有专利、专利申请、公开材料通过引用方式整体并入本文。

应理解，上述简述和下文的详述为示例性且仅用于解释，而不对本发明主题作任何限制。在本申请中，除非另有具体说明，否则使用单数时也包括复数。必须注意，除非文中另有清楚的说明，否则在本说明书和权利要求书中所用的单数形式包括所指事物的复数形式。还应注意，除非另有说明，否则所用“或”、“或者”表示“和/或”。此外，所用术语“包括”以及其它形式，例如“包含”、“含”和“含有”并非限制性。

可在参考文献(包括Carey and Sundberg"ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY 4THED."Vols.A(2000)and B(2001),Plenum Press,New York)中找到对标准化学术语的定义。除非另有说明，否则采用本领域技术范围内的常规方法，如质谱、NMR、IR和UV/VIS光谱法和药理学方法。除非提出具体定义，否则本文在分析化学、有机合成化学以及药物和药物化学的有关描述中采用的术语是本领域已知的。可在化学合成、化学分析、药物制备、制剂和递送，以及对患者的治疗中使用标准技术。例如，可利用厂商对试剂盒的使用说明，或者按照本领域公知的方式或本发明的说明来实施反应和进行纯化。通常可根据本说明书中引用和讨论的多个概要性和较具体的文献中的描述，按照本领域熟知的常规方法实施上述技术和方法。在本说明书中，可由本领域技术人员选择基团及其取代基以提供稳定的结构部分和化合物。

当通过从左向右书写的常规化学式描述取代基时，该取代基也同样包括从右向左书写结构式时所得到的在化学上等同的取代基。举例而言，-CH2O-等同于-OCH2-。

本文所用的章节标题仅用于组织文章的目的，而不应被解释为对所述主题的限制。本申请中引用的所有文献或文献部分包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、操作手册和论文，均通过引用方式整体并入本文。

在本文中定义的某些化学基团前面通过简化符号来表示该基团中存在的碳原子总数。例如，C1-6烷基是指具有总共1至6个碳原子的如下文所定义的烷基。简化符号中的碳原子总数不包括可能存在于所述基团的取代基中的碳。

除前述以外，当用于本申请的说明书及权利要求书中时，除非另外特别指明，否则以下术语具有如下所示的含义。

在本申请中，术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。在本申请中，“任选的”或“任选地”表示随后描述的事件或状况可能发生也可能不发生，且该描述同时包括该事件或状况发生和不发生的情况。例如，“任选地被取代的芳基”表示芳基被取代或未被取代，且该描述同时包括被取代的芳基与未被取代的芳基。

本文所用术语“部分”、“结构部分”、“化学部分”、“基团”、“化学基团”是指分子中的特定片段或官能团。化学部分通常被认为是嵌入或附加到分子上的化学实体。

“立体异构体”是指由相同原子组成，通过相同的键键合，但具有不同三维结构的化合物。本发明将涵盖各种立体异构体及其混合物。

当本发明的化合物中含有烯双键时，除非另有说明，否则本发明的化合物旨在包含E-和Z-几何异构体。

“互变异构体”是指质子从分子的一个原子转移至相同分子的另一个原子而形成的异构体。本发明的化合物的所有互变异构形式也将包含在本发明的范围内。

本发明的化合物或其药学上可接受的盐可能含有一个或多个手性碳原子，且因此可产生对映异构体、非对映异构体及其它立体异构形式。每个手性碳原子可以基于立体化学而被定义为(R)-或(S)-。本发明旨在包括所有可能的异构体，以及其外消旋体和光学纯形式。本发明的化合物的制备可以选择外消旋体、非对映异构体或对映异构体作为原料或中间体。光学活性的异构体可以使用手性合成子或手性试剂来制备，或者使用常规技术进行拆分，例如采用结晶以及手性色谱等方法。

制备/分离个别异构体的常规技术包括由合适的光学纯前体的手性合成，或者使用例如手性高效液相色谱法拆分外消旋体(或盐或衍生物的外消旋体)，例如可参见GeraldGübitz and Martin G.Schmid(Eds.),Chiral Separations,Methods and Protocols,Methods in Molecular Biology,Vol.243,2004；A.M.Stalcup,Chiral Separations,Annu.Rev.Anal.Chem.3:341-63,2010；Fumiss et al.(eds.),VOGEL'S ENCYCLOPEDIA OFPRACTICAL ORGANIC CHEMISTRY 5.sup.TH ED.,Longman Scientific and TechnicalLtd.,Essex,1991,809-816；Heller,Acc.Chem.Res.1990,23,128。

在本申请中，术语“药学上可接受的盐”包括药学上可接受的酸加成盐和药学上可接受的碱加成盐。

“药学上可接受的酸加成盐”是指能够保留游离碱的生物有效性而无其它副作用的，与无机酸或有机酸所形成的盐。无机酸盐包括但不限于盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐等；有机酸盐包括但不限于甲酸盐、乙酸盐、2,2-二氯乙酸盐、三氟乙酸盐、丙酸盐、己酸盐、辛酸盐、癸酸盐、十一碳烯酸盐、乙醇酸盐、葡糖酸盐、乳酸盐、癸二酸盐、己二酸盐、戊二酸盐、丙二酸盐、草酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、油酸盐、肉桂酸盐、月桂酸盐、苹果酸盐、谷氨酸盐、焦谷氨酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐、海藻酸盐、抗坏血酸盐、水杨酸盐、4-氨基水杨酸盐、萘二磺酸盐等。这些盐可通过本专业已知的方法制备。

“药学上可接受的碱加成盐”是指能够保持游离酸的生物有效性而无其它副作用的、与无机碱或有机碱所形成的盐。衍生自无机碱的盐包括但不限于钠盐、钾盐、锂盐、铵盐、钙盐、镁盐、铁盐、锌盐、铜盐、锰盐、铝盐等。优选的无机盐为铵盐、钠盐、钾盐、钙盐及镁盐。衍生自有机碱的盐包括但不限于以下的盐：伯胺类、仲胺类及叔胺类，被取代的胺类，包括天然的被取代胺类、环状胺类及碱性离子交换树脂，例如氨、异丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、2-二甲氨基乙醇、2-二乙氨基乙醇、二环己胺、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、咖啡因、普鲁卡因、胆碱、甜菜碱、乙二胺、葡萄糖胺、甲基葡萄糖胺、可可碱、嘌呤、哌嗪、哌啶、N-乙基哌啶、聚胺树脂等。优选的有机碱包括异丙胺、二乙胺、乙醇胺、三甲胺、二环己基胺、胆碱及咖啡因。这些盐可通过本专业已知的方法制备。

“多晶型物”是指本发明的某些化合物在固体状态下由于存在两种或两种以上不同分子排列而产生的不同固体结晶相。本发明的某些化合物可以存在多于一种晶型，本发明旨在包括各种晶型及其混合物。

通常，结晶化作用会产生本发明化合物的溶剂化物。本发明中使用的术语“溶剂化物”是指包含一个或多个本发明化合物分子与一个或多个溶剂分子的聚集体。溶剂可以是水，该情况下的溶剂化物为水合物。或者，溶剂可以是有机溶剂。因此，本发明的化合物可以以水合物存在，包括单水合物、二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物等，以及相应的溶剂化形式。本发明化合物可形成真实的溶剂化物，但在某些情况下，也可以仅保留不定的水或者水加上部分不定溶剂的混合物。本发明的化合物可以在溶剂中反应或者从溶剂中沉淀析出或结晶出来。本发明化合物的溶剂化物也包含在本发明的范围之内。

本发明还包括上述化合物的前药。在本申请中，术语“前药”表示可在生理学条件下或通过溶剂分解而被转化成本发明的生物活性化合物的化合物。因此，术语“前药”是指本发明的化合物的药学上可接受的代谢前体。当被给予有需要的个体时，前药可以不具有活性，但在体内被转化成本发明的活性化合物。前药通常在体内迅速转化，而产生本发明的母体化合物，例如通过在血液中水解来实现。前药化合物通常在哺乳动物生物体内提供溶解度、组织相容性或缓释的优点。前药包括已知的氨基保护基和羧基保护基。具体的前药制备方法可参照Saulnier,M.G.,et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.1994,4,1985-1990；Greenwald,R.B.,et al.,J.Med.Chem.2000,43,475。

在本申请中，“药物组合物”是指本发明化合物与本领域通常接受的用于将生物活性化合物输送至哺乳动物(例如人)的介质的制剂。该介质包括药学上可接受的载体。药物组合物的目的是促进生物体的给药，利于活性成分的吸收进而发挥生物活性。

本文所用术语“药学上可接受的”是指不影响本发明化合物的生物活性或性质的物质(如载体或稀释剂)，并且相对无毒，即该物质可施用于个体而不造成不良的生物反应或以不良方式与组合物中包含的任意组分相互作用。

在本申请中，“药学上可接受的载体”包括但不限于任何被相关的政府管理部门许可为可接受供人类或家畜使用的佐剂、载体、赋形剂、助流剂、增甜剂、稀释剂、防腐剂、染料/着色剂、矫味剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、助悬剂、稳定剂、等渗剂、溶剂或乳化剂。

本发明所述“肿瘤”，“细胞增殖异常相关疾病”等包括但不限于白血病、胃肠间质瘤、组织细胞性淋巴瘤、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、胰腺癌、肺鳞癌、肺腺癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、胆囊癌、胆管癌、皮肤癌、上皮细胞癌、宫颈癌、卵巢癌、肠癌、鼻咽癌、脑癌、骨癌、食道癌、黑色素瘤、肾癌、口腔癌等疾病。

本文所用术语“预防的”、“预防”和“防止”包括使病患减少疾病或病症的发生或恶化的可能性。

本文所用的术语“治疗”和其它类似的同义词包括以下含义：

(i)预防疾病或病症在哺乳动物中出现，特别是当这类哺乳动物易患有该疾病或病症，但尚未被诊断为已患有该疾病或病症时；

(ii)抑制疾病或病症，即遏制其发展；

(iii)缓解疾病或病症，即，使该疾病或病症的状态消退；或者

(iv)减轻该疾病或病症所造成的症状。

本文所使用术语“有效量”、“治疗有效量”或“药学有效量”是指服用后足以在某种程度上缓解所治疗的疾病或病症的一个或多个症状的至少一种药剂或化合物的量。其结果可以为迹象、症状或病因的消减和/或缓解，或生物系统的任何其它所需变化。例如，用于治疗的“有效量”是在临床上提供显著的病症缓解效果所需的包含本文公开化合物的组合物的量。可使用诸如剂量递增试验的技术测定适合于任意个体病例中的有效量。

本文所用术语“服用”、“施用”、“给药”等是指能够将化合物或组合物递送到进行生物作用的所需位点的方法。这些方法包括但不限于口服途径、经十二指肠途径、胃肠外注射(包括静脉内、皮下、腹膜内、肌内、动脉内注射或输注)、局部给药和经直肠给药。本领域技术人员熟知可用于本文所述化合物和方法的施用技术，例如在Goodman and Gilman,ThePharmacological Basis of Therapeutics,current ed.；Pergamon；and Remington's,Pharmaceutical Sciences(current edition),MackPublishing Co.,Easton,Pa中讨论的那些。在优选的实施方案中，本文讨论的化合物和组合物通过口服施用。

本文所使用术语“药物组合”、“药物联用”、“联合用药”、“施用其它治疗”、“施用其它治疗剂”等是指通过混合或组合不止一种活性成分而获得的药物治疗，其包括活性成分的固定和不固定组合。术语“固定组合”是指以单个实体或单个剂型的形式向患者同时施用至少一种本文所述的化合物和至少一种协同药剂。术语“不固定组合”是指以单独实体的形式向患者同时施用、合用或以可变的间隔时间顺次施用至少一种本文所述的化合物和至少一种协同制剂。这些也应用到鸡尾酒疗法中，例如施用三种或更多种活性成分。

本领域技术人员还应当理解，在下文所述的方法中，中间体化合物官能团可能需要由适当的保护基保护。这样的官能团包括羟基、氨基、巯基及羧酸。合适的羟基保护基包括三烷基甲硅烷基或二芳基烷基甲硅烷基(例如叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基或三甲基甲硅烷基)、四氢吡喃基、苄基等。合适的氨基、脒基及胍基的保护基包括叔丁氧羰基、苄氧羰基等。合适的巯基保护基包括-C(O)-R”(其中R”为烷基、芳基或芳烷基)、对甲氧基苄基、三苯甲基等。合适的羧基保护基包括烷基、芳基或芳烷基酯类。

保护基可根据本领域技术人员已知的和如本文所述的标准技术来引入和除去。保护基的使用详述于Greene,T.W.与P.G.M.Wuts,Protective Groups in OrganiSynthesis,(1999),4th Ed.,Wiley中。保护基还可为聚合物树脂。

下面结合具体实施例、进一步阐述本发明。应理解、这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法、通常按照常规条件、或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明、否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。

中间体制备

中间体1：6-(2,6-二氯-3,5-二甲氧基-苯基)-2-甲硫基-8H-吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-酮

第一步：将1,3-二甲氧基-5-甲基苯(30g,0.20mol)和二氯甲烷(900mL)加入干燥的圆底烧瓶(1L)中，冰浴冷却下向上述溶液滴加二氯化砜(52.5g,0.40mol)，滴加完毕，室温搅拌过夜。反应结束后，滴加NaHCO₃水溶液调节pH＝8，二氯甲烷萃取，分别用稀盐酸、蒸馏水洗涤，干燥，减压浓缩得到化合物2,4-二氯-1,5-二甲氧基-3-甲基苯(31g,白色固体)，直接用于下步反应。

第二步：将2,4-二氯-1,5-二甲氧基-3-甲基苯(31g,0.14mol)溶解于CCl₄(600mL)后置于干燥的圆底烧瓶(1000mL)中，室温下依次加入偶氮二异丁氰(3.0g,0.018mol)及NBS(27.6g,0.154mol)。80度下反应3h，加入NaHCO₃水溶液淬灭反应，再用二氯甲烷萃取，有机相干燥，浓缩，甲基叔丁基醚结晶得到化合物3-溴甲基-2,4-二氯-1,5-二甲氧基苯(30g,白色固体)。

第三步：在干燥的1000mL圆底烧瓶中加入化合物3-溴甲基-2,4-二氯-1,5-二甲氧基苯(30g,0.1mol)和乙腈(500mL)，室温下加入三甲基硅氰(12g,0.34mmol)和四丁基氟化铵(100mL,1mol/L)。室温搅拌1h，TLC显示反应结束。反应液减压浓缩，乙酸乙酯稀释，有机相分别用水和饱和食盐水洗，干燥浓缩，浓缩物用乙酸乙酯打浆得到化合物(2,6-二氯-3,5-二甲氧基-苯基)-乙腈(20g,白色固体)。

第四步：在干燥的250mL圆底烧瓶中，加入(2,6-二氯-3,5-二甲氧基-苯基)-乙腈(10.4g,0.028mol)和DMF(100mL),室温下依次加入4-氨基-2-甲硫基-嘧啶-5-甲醛(5g,0.02mol)和碳酸钾(12.25g,0.06mol)，反应搅拌过夜直至反应完全。反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用蒸馏水和饱和食盐水洗，干燥过滤，减压浓缩，浓缩物用硅胶柱色谱法以洗脱剂体系(DCM:MeOH＝30:1)纯化得到化合物6-(2,6-二氯-3,5-二甲氧基-苯基)-2-甲硫基-吡啶[2,3-d]嘧啶-7-基胺(3.7g,黄色固体)。LC-MS:ESI[M+H]⁺＝397.0/399.0；1H-NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.80(s,1H),7.69(s,1H),6.67(s,1H),3.97(s,6H),2.68(s,3H)。

第五步：室温下，向干燥的100mL圆底烧瓶中加入6-(2,6-二氯-3,5-二甲氧基-苯基)-2-甲硫基-吡啶[2,3-d]嘧啶-7-基胺(4.0g,16.25mmol)和冰醋酸(60mL)，搅拌下加亚硝酸钠(5.6g,81mol)。反应90度搅拌4h，LCMS显示原料消失。反应液过滤，醋酸洗，水洗，乙酸乙酯洗，干燥得到化合物6-(2,6-二氯-3,5-二甲氧基-苯基)-2-甲硫基-8H-吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-酮(3.0g,黄色固体)，产率：75％。LC-MS:[M+H]⁺＝398.2/400.2；1H-NMR(400MHz,DMSO)δ12.72(s,1H),δ8.89(s,1H),7.89(s,1H),6.99(s,1H),3.97(s,6H),2.57(s,3H).

中间体2：6-(2,6-二氯-3,5-二氘代甲氧基-苯基)-2-甲硫基-8H-吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-酮

第一步：将5-甲基苯-1,3-二酚(1.2g)溶于干燥的DMF(10mL)中，氮气保护下，依次加入碳酸钾(2.7g)和氘代碘甲烷(2.9g)。室温搅拌过夜，乙酸乙酯萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，柱层析分离得到1,3-二氘代甲氧基-5-甲基苯(1.1g)。

第二-第六步：以1,3-二氘代甲氧基-5-甲基苯为原料，采用中间体1相同的步骤和方法制备得到中间体26-(2,6-二氯-3,5-二氘代甲氧基-苯基)-2-甲硫基-8H-吡啶并[2,3-d]嘧啶-7-酮(0.6g，黄色固体)，产率：72％。LC-MS:[M+H]⁺＝404.3/406.3；1H-NMR(400MHz,DMSO)δ12.68(s,1H),δ8.83(s,1H),7.91(s,1H),6.93(s,1H),2.59(s,3H).

中间体3：4-(3-((甲磺酰基)氧代)丙基-3,3-d2)哌嗪-1-叔丁基甲酸酯

第一步：将4-(3-羟基-丙基)-哌嗪-1-甲酸叔丁酯(2.4g)混旋溶于水(30mL)中，室温下，分批加入高锰酸钾(1.6g)，室温搅拌至反应完毕。反应液用少量亚硫酸钠调节至褪色，过滤除去不溶物，滤液冻干。冻干的固体直接用DMF稀释，加入固体碳酸钾(1.4g)和碘甲烷(1.4g)，室温搅拌过夜。反应液用乙酸乙酯萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，柱层析分离纯化得到4-(2-甲氧基羰基-乙基)-哌嗪-1-甲酸叔丁酯(0.9g)。

第二步：将氘代锂铝氢(50mg)置于干燥烧瓶中，冰浴冷却下，将4-(2-甲氧基羰基-乙基)-哌嗪-1-甲酸叔丁酯(0.9g)溶于无水四氢呋喃(10mL)的溶液缓慢滴加进去。滴加完毕，加热回流至反应完毕。冷却至室温后，冰浴下滴加乙酸乙酯/乙醇的混合溶液淬灭反应，加水稀释，分出有机相，用饱和食盐水洗涤，干燥，过滤浓缩后柱层析分离得到4-(3,3-二氘代-3-羟基-丙基)-哌嗪-1-甲酸叔丁酯(0.58g)，LC-MS:[M+H]⁺＝247.2。

第三步：将4-(3,3-二氘代-3-羟基-丙基)-哌嗪-1-甲酸叔丁酯(0.5g)溶于干燥的二氯甲烷(10mL)和三乙胺(1.5mL),冰浴冷却下，向上述混合液中缓慢滴加甲磺酰氯(0.6mL)，滴加完毕室温反应过夜。反应液用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，二氯甲烷萃取，水洗干燥，减压浓缩，得到4-(3-((甲磺酰基)氧代)丙基-3,3-d2)哌嗪-1-叔丁基甲酸酯(0.42g)，直接用于下一步反应。

中间体4：4-(3-((甲磺酰基)氧代)丙基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯-3,3,5,5-d4

第一步：将3,3,5,5-d4-叔丁氧羰基哌嗪(1g)和3-溴丙醇(1.5g)溶于DMF(10mL)中，加入无水碳酸钾粉末(3.0g)后，加热到50℃反应过夜。乙酸乙酯萃取，水洗干燥，柱层析分离纯化得到4-(3-羟丙基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯-3,3,5,5-d4(0.6g)，LC-MS:[M+H]⁺＝249.3。

第二步：将4-(3-羟丙基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯-3,3,5,5-d4(0.5g)溶于干燥的二氯甲烷(10mL)和三乙胺(1.5mL),冰浴冷却下，向上述混合液中缓慢滴加甲磺酰氯(0.6mL)，滴加完毕室温反应过夜。反应液用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，二氯甲烷萃取，水洗干燥，减压浓缩，得到4-(3-((甲磺酰基)氧代)丙基-3,3-d2)哌嗪-1-叔丁基甲酸酯(0.46g)，直接用于下一步反应。

实施例制备

采用中间体1-4为起始原料，以及其它商品化的试剂如甲氨盐酸盐、氘代甲胺盐酸盐、丙烯酰氯、丙烯酸、哌嗪、氘代哌嗪等原料，分别采用文献WO201418282937，WO2015120049，WO2017027567A1和J Med Chem.2017，60(15):6516-6527报道的多步合成方法依次制备得到以下实施例化合物。

实施例1：8-(3-(4-丙烯酰基哌嗪-1-基)丙基-1,1-d2)-6-(2,6-二氯-3,5-二甲氧基苯基)-2-(甲氨基)吡啶并[2,3-d]嘧啶-7(8H)-酮

以中间体1、中间体3和甲胺盐酸盐为原料，采用上述文献方法，经多步反应转化得到实施例1化合物。LC-MS(M+H)：563.2/565.2。1H-NMR(400MHz,CD3OD)δ8.42(s,1H),7.74(d,J＝4.8Hz,1H),7.63(s,1H),6.95(s,1H),6.74(dd,J＝10.4,16.8Hz,1H),6.01(dd,J＝2.4,16.8Hz,1H),5.62(dd,J＝2.4,10.4Hz,1H),4.40-4.26(m,2H),3.93(s,6H),3.45-3.40(m,4H),2.91(d,J＝4.8Hz,3H),2.41-2.24(m,4H),1.88-1.79(m,2H)。

实施例2：8-(3-(4-丙烯酰基哌嗪-1-基)丙基-1,1-d2)-6-(2,6-二氯-3,5-二甲氧基苯基)-2-((甲基-d3)氨基)吡啶并[2,3-d]嘧啶-7(8H)-酮

以中间体1、中间体3和氘代甲胺盐酸盐为原料，采用上述文献方法，经多步反应转化得到实施例1化合物。LC-MS(M+H)：566.2/568.2。1H-NMR(400MHz,CD3OD)δ8.42(s,1H),7.73(d,J＝4.8Hz,1H),7.65(s,1H),6.92(s,1H),6.73(dd,J＝10.4,16.8Hz,1H),6.00(dd,J＝2.4,16.8Hz,1H),5.63(dd,J＝2.4,10.4Hz,1H),4.39-4.27(m,2H),3.91(s,6H),3.42-3.39(m,4H),2.40-2.23(m,4H),1.89-1.80(m,2H)。

实施例3：8-(3-(4-丙烯酰基哌嗪-1-基)丙基)-6-(2,6-二氯-3,5-二甲氧基苯基)-2-((甲基-d3)氨基)吡啶并[2,3-d]嘧啶-7(8H)-酮

以中间体1、4-(3-((甲磺酰基)氧代)丙基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯和氘代甲胺盐酸盐为原料，采用上述文献方法，经多步反应转化得到实施例1化合物。LC-MS(M+H)：564.2/566.1。1H-NMR(400MHz,CD3OD)δ8.64(s,1H),7.89(d,J＝4.8Hz,1H),7.70(s,1H),6.98(s,1H),6.77(dd,J＝10.4,16.8Hz,1H),6.08(dd,J＝2.4,16.8Hz,1H),5.63(dd,J＝2.4,10.4Hz,1H),4.39-4.27(m,2H),3.93(s,6H),3.50-3.42(m,4H),2.41-2.30(m,6H),1.91-1.82(m,2H)。

实施例4：8-(3-(4-丙烯酰基哌嗪-1-基)丙基)-6-(2,6-二氯-3,5-二(甲氧基-d3)苯基)-2-((甲基-d3)氨基)吡啶并[2,3-d]嘧啶-7(8H)-酮

以中间体2、4-(3-((甲磺酰基)氧代)丙基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯和氘代甲胺盐酸盐为原料，采用上述文献方法，经多步反应转化得到实施例1化合物。LC-MS(M+H)：570.2/572.2。1H-NMR(400MHz,CD3OD)δ8.65(s,1H),7.90(d,J＝4.8Hz,1H),7.69(s,1H),6.97(s,1H),6.74(dd,J＝10.4,16.8Hz,1H),6.05(dd,J＝2.4,16.8Hz,1H),5.65(dd,J＝2.4,10.4Hz,1H),4.40-4.27(m,2H),3.51-3.42(m,4H),2.43-2.32(m,6H),1.92-1.83(m,2H)。

实施例5：8-(3-(4-丙烯酰基哌嗪-1-基-2,2,6,6-d4)丙基)-6-(2,6-二氯-3,5-二甲氧基苯基)-2-((甲基-d3)氨基)吡啶并[2,3-d]嘧啶-7(8H)-酮

以中间体1、中间体4和氘代甲胺盐酸盐为原料，采用上述文献方法，经多步反应转化得到实施例1化合物。LC-MS(M+H)：568.2/570.2。1H-NMR(400MHz,CD3OD)δ8.62(s,1H),7.88(d,J＝4.5Hz,1H),7.68(s,1H),6.98(s,1H),6.77(dd,J＝10.5,16.7Hz,1H),6.08(dd,J＝2.4,16.7Hz),5.65(dd,J＝2.4,10.5Hz,1H),4.41-4.25(m,2H),3.96(s,6H),3.49-3.43(m,4H),2.42-2.25(m,2H),1.90-1.78(m,2H)。

测试例1本发明化合物对FGFR1激酶抑制活性的测定

1、测试方法：(1)配制1×Kinase buffer；(2)化合物浓度梯度的配制：受试化合物测试浓度为10uM起始,3倍稀释10个浓度，复孔测试，在96孔板中梯度稀释成100倍终浓度的10个不同浓度的溶液。然后用1×Kinase buffer将各浓度的化合物进一步稀释成5倍终浓度的中间稀释溶液；(3)将配制好的化合物溶液各取5μL分别加入384孔板的化合物孔，每个浓度单孔测试；阴性对照孔和阳性对照孔中分别加5μL的5％DMSO；(4)用1×Kinase buffer配制2.5倍终浓度的激酶溶液；(5)在化合物孔和阳性对照孔分别加10μL的2.5倍终浓度的激酶溶液；在阴性对照孔中加10μL的1×Kinase buffer；(6)1000rpm离心30秒，振荡混匀后室温孵育10分钟；(7)用1×Kinase buffer配制2.5倍终浓度的ATP和Kinase substrate22的混合溶液；(8)加入10μL的2.5倍终浓度的ATP和底物的混合溶液，起始反应；(9)将384孔板1000rpm离心30秒，振荡混匀后28℃分别孵育相应的时间；(10)加入30μL终止检测液停止激酶反应，1000rpm离心30秒，振荡混匀；(11)用Caliper EZ ReaderⅡ读取转化率，以浓度的log值作为X轴，百分比抑制率为Y轴，采用分析软件GraphPad Prism 5的log(inhibitor)vs.response-Variable slope拟合量效曲线，从而得出各个化合物对酶活性的IC50值。

2.结果:本发明提供的实施例1-实施例5，对FGFR1的抑制活性IC50值均小于5nM，显示了较强的抑制活性。

测试例2：本发明化合物对FGFR介导的肿瘤细胞增殖能力的影响试验

1、试验方法：取处于对数生长期的Hep3B细胞(ATCC)按合适密度接种至96孔培养板中，每孔100μL，培养过夜后，加入不同浓度的化合物作用72hr，并设定溶剂对照组(阴性对照)，37度下在5％CO2条件下孵育。将10mM化合物储备液加入细胞中，化合物作用细胞72h后，化合物对细胞增殖的影响采用(Promega)法检测，每孔加入30μL CTG试剂，置于37度培养箱中放置2-4小时后，用全波长式微孔板酶标仪Envision读数，测定波长为450nm。采用以下公式计算化合物对肿瘤细胞生长的抑制率(％):抑制率(％)＝(OD阴性对照孔-OD给药孔)/OD阴性对照孔×100％。IC₅₀值采用Graphpad Prism 5软件以四参数法回归求得。

2、结果:本发明提供的部分实施例1-实施例5对Hep3B细胞的增值抑制活性，其IC₅₀值均小于10nM,显示了较强的细胞增殖抑制活性。

测试例3：实施例化合物的ADME-PK测试

(1)代谢稳定性试验：用体系为150μL的肝微粒体(终浓度0.5mg/mL)进行代谢稳定性温孵，体系含NADPH(终浓度1mM)、1μM受试化合物和阳性对照咪达唑仑或阴性对照阿替洛尔，分别在0min、5min、10min和30min用含替硝唑的乙腈终止反应，涡旋10min，15000rmp离心10min，取50μL上清于96孔板中进样。通过测定原药的相对减少量计算化合物代谢稳定性。

(2)直接抑制试验(DI试验)：用体系为100μL的人肝微粒体(终浓度0.2mg/mL)进行直接抑制温孵，体系含NADPH(终浓度1mM)、10μM化合物、阳性抑制剂cocktail(酮康唑10μM，奎尼丁10μM，磺胺苯吡唑100μM，α-萘黄酮10μM，反苯环丙胺1000μM)、阴性对照(0.1％DMSO的BPS)和混合探针底物(咪达唑仑10μM、睾酮100μM、右美沙芬10μM、双氯芬酸20μM、非那西丁100μM，美芬妥英100μM)，温孵20min后终止反应。通过测定代谢物的相对生成量计算酶相对活性。

(3)应用LC/MS/MS法测定大鼠或小鼠分别灌胃和静注给予实施例化合物后不同时刻血浆中的药物浓度，研究本发明化合物在大鼠或小鼠体内的药代动力学行为，评价其药动学特征。实验方案：试验动物为健康成年雄性SD大鼠或BALB/c小鼠，由上海西普尔必凯实验动物有限公司提供；给药方式及样品采集：分别给于SD大鼠或BALB/c小鼠静脉注射(3mg/kg，1mg/mL受试化合物的混悬液)和灌胃给药(10mg/kg，1mg/mL受试化合物的混悬液)，分别于给药前和给药后2、5、15、30、60、90、120、240、360、480、1440min于大鼠或小鼠眼底静脉丛取血0.4mL；取血浆样品50μL，分别加入200μL含内标的乙腈溶液沉淀蛋白，涡旋10min，6000转/分离心10min；取200μL上清6000转/分再次离心10min；再取75μL上清液，加梯度初始流动相稀释，6000转/分离心10min；最终取上清液70μL于96孔板中进样，进样量5μL，进行LC-MS-MS分析。

实施例化合物均显示了较好的药代动力学性质，其中实施例3比未氘代的化合物(即PRN1371)显示了更好的体内外药代性质，如微粒体稳定性，CYP酶抑制活性和动物体内药代性质等。相同给药剂量和给药途径下，实施例3在小鼠体内的口服生物利用度和血药浓度等均有明显提高。

编号	Cmax(ng/mL)po	AUC0-last(ng/mL*hr)po	F(％)
				实施例3	166.0	353.2	38.6％
PRN1371	91.0	241.1	20.8％
				增长率	82.4％	46.5％	85.6％

测试例4：实施例化合物对裸小鼠移植瘤生长抑制的测试

取生长旺盛期的瘤组织剪切成1.5mm3左右，在无菌条件下，接种于裸小鼠右侧腋窝皮下。裸小鼠皮下移植瘤用游标卡尺测量移植瘤直径，待肿瘤平均体积至130mm3左右将动物随机分组。实施例化合物(用含1％Tween80的注射用水配置到所需浓度后待用)以给定剂量每天口服给药，连续给药三周，溶剂对照组给等量溶剂。整个实验过程中，每周2次测量移植瘤直径，同时称量小鼠体重。肿瘤体积(tumor volume,TV)的计算公式为：TV＝1/2×a×b2，其中a、b分别表示长、宽。根据测量的结果计算出相对肿瘤体积(relative tumorvolume，RTV)，计算公式为：RTV＝Vt/V0。其中V0为分笼给药时(即d0)测量所得肿瘤体积，Vt为每一次测量时的肿瘤体积。抗肿瘤活性的评价指标为1)相对肿瘤增殖率T/C(％)，计算公式如下：T/C(％)＝(TRTV/CRTV)×100％，TRTV：治疗组RTV；CRTV：阴性对照组RTV；2)肿瘤体积增长抑制率GI％，计算公式如下：GI％＝[1-(TVt-TV0)/(CVt-CT0)]×100％，TVt为治疗组每次测量的瘤体积；TV0为治疗组分笼给药时所得瘤体积；CVt为对照组每次测量的瘤体积；CV0为对照组分笼给药时所得瘤体积；3)瘤重抑制率，计算公式如下：瘤重抑制率％＝(Wc-WT)/Wc×100％，Wc：对照组瘤重，WT：治疗组瘤重。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种如通式I所示的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，

式中：

R1a、R1b、R1c、R2、R4a,R4b,R4c,R6a,R6b,R6c,R10a、R10b、R11a、R11b、R12a、R12b、R13a、R13b各自独立地选自氢、氘；R3、R5,R7a、R7b、R8a、R8b、R9a、R9b、R14a、R14b、R14c各自独立地选自氢、氟、氘。

2.如权利要求1所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R1a、R1b、R1c独立地优选自氢、氘。

3.如权利要求1所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R7a、R7b、R8a、R8b、R9a、R9b独立地优选自氢、氟、氘。

4.如权利要求1所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R10a、R10b、R11a、R11b、R12a、R12b、R13a、R13b独立地优选自氢、氘。

5.如权利要求1所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R14a、R14b、R14c独立地优选自氢、氟、氘。

6.如权利要求1所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：R2、R3、R5独立地优选自氢、氘。

7.如权利要求1、2、3、4、5、6所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：所述的化合物至少含有一个氘原子。

8.如权利要求1、2、3、4、5、6、7所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药，其特征在于：所述化合物具有如下结构：

9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药的用途，其特征在于：用于制备治疗与蛋白激酶特别是FGFR激酶活性或表达量相关的疾病的药物，特别是肿瘤治疗药物；所述的肿瘤独立地选自非小细胞肺癌、小细胞肺癌、肺腺癌、肺鳞癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、皮肤癌、胃癌、肠癌、胆管癌、脑癌、白血病、淋巴癌、鼻咽癌、胰腺癌等。

10.包含如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9中任一项所述的氘代嘧啶并吡啶酮类化合物或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药组成的药物组合物，其特征在于：所述的药物组合物包括：

(i)有效量的式I化合物，或其药学上可接受的盐、或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体、溶剂化物、多晶型物或前药；和

(ii)药学上可接受的载体。